(57)【要約】  【課題】  特に厚さの異なる被削材であっても、側面の上部１／４円形断面形状を常に同一形状にするフルブルノーズ加工を、安定的に且つ継続して施すことのできる研削工具を提供する。【解決手段】  互いに非対称の凹面状の研削面１４１、１８１を正対させて略半円断面の凹面状の研削面を形成させた一対のプロファイルホイール１４、１８と、プロファイルホイール１４の電動工具側のスピンドル１１に回動自在に取付けられる、被削材表面の基準面に該円盤状部材の側面を当接させ研削方向をガイドするガイド板１３と、一対のプロファイルホイール１４、１８間のスピンドルに回動自在に取付けられる、その外周端面１６１が被削材の側面に当接することにより、該側面からの研削距離Ｙを制御するストッパーリング１６を、スピンドル１１に対してロックナットによりそれぞれ直交状態で固定する。【選択図】      図１
2005349546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面が凹面形状の研削面を有する略半円錐状の第１プロファイルホイールと、側面が凹面形状であって且つ前記第１プロファイルホイールと非対称の研削面を有する略半円錐状の第２プロファイルホイールを、それぞれの研削面を正対させて略半円断面の凹面状の研削面を形成させ、該研削面が外周面となるように回転電動工具のスピンドルに固定されるプロファイルホイールと、
前記プロファイルホイールと前記回転電動工具間のスピンドルに回動自在に取付けられる円盤状部材であって、被削材表面の基準面に該円盤状部材の側面を当接させることにより研削方向をガイドするガイド板と、
前記第１プロファイルホイールと前記第２プロファイルホイール間のスピンドルに回動自在に取付けられるリング状部材であって、その外周端面が前記被削材の側面に当接することにより、該側面からの研削距離Ｙを制御するストッパーリングを有し、
前記プロファイルホイール、前記ガイド板及びストッパーリングが、前記回転電動工具のスピンドルに対してロックナットによりそれぞれ直交状態で固定されることを特徴とする側面円形加工用研削工具。
【請求項２】
前記ガイド板は、その中心部にベアリング嵌合孔を有すると共に、前記プロファイルホイールの最大外径より大径の円盤状部材であって、前記回転電動工具のスピンドルへの取付けは、該ベアリング嵌合孔に嵌合する第１ベアリングを介して行なうことを特徴とする請求項１に記載の側面円形加工用研削工具。
【請求項３】
前記ストッパーリングは、その中心部にベアリング嵌合孔を有する共に、前記一対のプロファイルホイール研削面の最小径と略同等若しくはやや大きい外径を有するリング状部材であって、前記回転電動工具のスピンドルへの取付けは、該ベアリング嵌合孔に嵌合する第２ベアリングを介して行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の側面円形加工用研削工具。
【請求項４】
前記第１プロファイルホイールは、電動工具側であって前記ガイド板を背にして研削面を前方に向けて取着され、前記第２プロファイルホイールは、ロックナットを背にして研削面を後方に向けて取着されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の側面円形加工用研削工具。
【請求項５】
前記第２プロファイルホイールの研削面に、Ｒ状曲線面の略中間部分を境に外周方向に向けて、ほぼテーパー状の傾斜面を設けたことを特徴とする請求項４記載の側面円形加工用研削工具。
【請求項６】
前記プロファイルホイールの研削面に、円周方向に等ピッチで軸方向に延びる複数の切り欠き部が形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の側面円形加工用研削工具。
【請求項７】
前記プロファイルホイールの研削面に形成される前記切り欠き部に、該研削面へ研削用水を供給するための貫通孔を、軸方向に向けて任意且つ少なくとも１つ、設けることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の側面円形加工用研削工具。
【請求項８】
前記ガイド板およびストッパーリングは、金属、樹脂又はこれらの複合材料から製造されたものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の側面円形加工用研削工具。
【請求項９】
前記被削材は天然石、エンジニアストン等からなる方形の板材であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の側面円形加工用研削工具。
【請求項１０】
前記研削工具による側面円形加工後の被削材側面が略半円断面の丸み形状に形成され、該略半円断面形状の上部の１／４円形部は、被削材厚さに係りなく、常に同一形状に研削されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の側面円形加工用研削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石材等板状の被削材の側面を略半円形断面の丸み形状に研削する、所謂フルブルノーズ（坊主面）加工（以下、単に「フルブルノーズ加工」又は「側面円形加工」ということがある。）に好適に用いられる側面円形加工用研削工具に関し、詳しくは御影石や大理石に代表される天然石、或いはエンジニアストンなどの板材の側面円形加工を施す際、優れた精度と美麗な仕上がり面を持って研削することのできるガイド機能を備えた側面円形加工用研削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築現場における外装材や屋外テーブル用資材として各種天然石やエンジニアストン等（以下、単に「被削材」若しくは「石材」ということがある。）が汎用されているが、建築資材としてのこれら石材は、一辺が１８００ｍｍ〜３０００四方の方形のスラブ板として市販されおり、その厚さは通常２０ｍｍ、３０ｍｍ及び２０ｍｍを重ね合わせた４０ｍｍで、最も一般的に用いられる石材からなるスラブ板は３０ｍｍの厚さを有するものである。
【０００３】
近時、これらの石材に代表される建築用資材は、仕上がり面の高級感と優れた断熱性とが好まれ、居住空間の壁面や床面に止まらず浴室やトイレの内装材としても幅広く用いられている。しかしながらこれらの石材は極端な硬脆材であり、その側面のコーナーは鋭利な刃物にも匹敵するため、人体等に直接接触する恐れのあるこれらの側面は、予め面取りを施して危険を回避するよう配慮されるが、例えば屋外テーブル等においては、側面を半円形断面の丸み形状に研削することにより安全対策に加えて意匠的美観を施す手段が数多く取り入れられている。このスラブ板側面を半円形断面の丸み形状に研削する加工方法を、斯界においてはフルブルノーズ加工と呼び、従来から特殊な加工方法の一つとして知られている。
【０００４】
石材からなるスラブ板の側面にフルブルノーズ加工を施すための工具は、研削面を形成する超砥粒層部が、加工される被削材の加工面に対応した形状に形成された所謂プロファイルホイール（別名「ルータービット」と呼ばれることもある。）が広く用いられている。研削面が略半円断面の凹面形状に形成されたプロファイルホイールとしては、正対する相互の研削面がその凹面形状を含む左右対称に形成され、二つで一対のプロファイルホイールをなしているか、若しくは略半円断面の凹面形状の研削面が一体として形成された単体のプロファイルホイールがある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
上記石材は基材が特有の硬脆材であるところから、元来その加工性は極めて悪く、高速で回転する電動工具のスピンドルに固定されたダイヤモンド工具やＣＢＮ工具などによって、被削材に対する研削を一定の精度を持って行なうためには、従来から様々な工夫がなされている。例えばカッターブレードとスピンドルの間に弾性体を介在させて、振動や偏芯を吸収した回転研削工具（例えば、特許文献１参照）や、基板の外周に複数の超砥粒層を形成したオフセット型切断カッターにおいて、絞り加工した基板の少なくとも外周に近い部分を、金型により加圧しながら超砥粒層の成形及び焼結を実施して、基板の歪を焼結により除去し、該歪に起因する振動を軽減したオフセット型研削工具（例えば、特許文献２参照）が提案され、それぞれ実用に供されている。
【０００６】
ところで前記プロファイホイールを上記と同様、例えばポリッシャーなどの回転電動工具のスピンドルに固定して、手作業によって複数のスラブ板の側面に一定の曲率と研削距離Ｙとを確保して、半円形断面の丸み形状の所謂フルブルノーズ加工を施すことは容易なことではなく、上記のような方法で振動や偏芯によるブレの吸収をしてもなお不十分であり、熟練の作業者を以ってしても精度良く、かつ安定的にフルブルノーズ加工を継続して実施することは殆ど不可能であった。そこで従来は専用の機械に装着したプロファイルホイールにより、予めフルブルノーズ加工が施されたスラブ板を必要枚数購入し、現場において所定の寸法に加工しながら組み込むのが一般的な施工方法であった。
【特許文献１】特開２００１−３００８５５号公報
【特許文献２】特開２００２−２０５２７４号公報
【非特許文献１】Ｇｒａｎ  Ｑｕａｒｔｚ社カタログ（2000,Vol．1）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、当業界における斯かる内外装工事は所詮現場合せ的な要素は否めず、予め所定の曲面を持って側面加工が施されたスラブ板を過不足無く購入して施工に当てることは意に反して困難であり、また、予め側面加工専門業者に加工を予約するなど、外注加工に依存する必要に迫られるため、厳しい価格競争の中では大きな負担を招く上、納期の面でも不安定要素を含むものであった。このような不安定要因を回避するために、プロファイルホイール専用の機械を購入して、現場に持ち込むことも可能であるが、斯かる専用の機械は零細な施工業者が個々に購入するためには高価に過ぎ、多大な負担を余儀なくされるのが実情であった。そこで市販のプロファイホイールを購入して、ポリッシャーなどの手持ちの回転電動工具に取付け、上記のように手作業によるフルブルノーズ加工を施す方法も試みられているが、所定の曲率と研削距離Ｙとを確保して精度良く、かつ安定的に継続して美麗な研削面を得ることは至難であり、仕上がり面の品質低下はもとより、その修正に更なる加工が必要となり、加工コストを大幅に引き上げる要因となるものであった。
【０００８】
ところで、本発明の対象となる上記被削材であるスラブ板は、その厚さが精度良く２０ｍｍ、３０ｍｍに形成されて市販されているものではなく、通常１ｍｍ単位、極端な場合は数ｍｍ単位でその厚さが異なることがある。そこで研削工具となるプロファイルホイールの１／４凹面を形成する半径を、例えば１６ｍｍで左右対称に形成すると研削初期において被削材の側面を破砕したりして、精度の良い曲面を有するフルブルノーズ加工が得られないという問題が生ずるため、早急に解決が望まれる課題の一つであった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、斯かる石材等からなるスラブ板による外装工事などの実態に鑑み、最終的には現場合せが主体となることを考慮し、現場においてその都度直ちに加工ができ、しかもその作業には特段の熟練度は要さず、平均的な技術水準の作業者の簡単な手作業によって、容易で且つ精度よく、特に厚さの異なる被削材であっても、側面の上部１／４円形断面形状を常に同一形状にするフルブルノーズ加工を、安定的に且つ継続して施すことのできる研削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、側面が凹面形状の研削面を有する略半円錐状の第１プロファイルホイールと、側面が凹面形状であって且つ前記第１プロファイルホイールと非対称の研削面を有する略半円錐状の第２プロファイルホイールを、それぞれの研削面を正対させて略半円断面の凹面状の研削面を形成させ、該研削面が外周面となるように回転電動工具のスピンドルに固定されるプロファイルホイールと、前記プロファイルホイールと前記回転電動工具間のスピンドルに回動自在に取付けられる円盤状部材であって、被削材表面の基準面に該円盤状部材の側面を当接させることにより研削方向をガイドするガイド板と、前記第１プロファイルホイールと前記第２プロファイルホイール間のスピンドルに回動自在に取付けられるリング状部材であって、その外周端面が前記被削材の側面に当接することにより、該側面からの研削距離Ｙを制御するストッパーリングを有し、前記プロファイルホイール、前記ガイド板及びストッパーリングが、前記回転電動工具のスピンドルに対してロックナットによりそれぞれ直交状態で固定される側面円形加工用研削工具を提供するものである。
【００１１】
また、本発明は、前記ガイド板は、その中心部にベアリング嵌合孔を有すると共に、前記プロファイルホイールの最大外径より大径の円盤状部材であって、前記回転電動工具のスピンドルへの取付けは、該ベアリング嵌合孔に嵌合する第１ベアリングを介して行なう前記側面円形加工用研削工具を提供するものである。
また、本発明は、前記ストッパーリングは、その中心部にベアリング嵌合孔を有する共に、前記一対のプロファイルホイール研削面の最小径と略同等若しくはやや大きい外径を有するリング状部材であって、前記回転電動工具のスピンドルへの取付けは、該ベアリング嵌合孔に嵌合する第２ベアリングを介して行なう前記側面円形加工用研削工具を提供するものである。
【００１２】
また、本発明は、前記第１プロファイルホイールは、電動工具側であって前記ガイド板を背にして研削面を前方に向けて取着され、前記第２プロファイルホイールは、ロックナットを背にして研削面を後方に向けて取着される前記側面円形加工用研削工具を提供するのである。
【００１３】
また、本発明は、前記第２プロファイルホイールの研削面に、Ｒ状曲線面の略中間部分を境に外周方向に向けて、ほぼテーパー状の傾斜面を設けた前記側面円形加工用研削工具を提供するものである。
【００１４】
また、本発明は、前記プロファイルホイールの研削面に、円周方向に等ピッチで軸方向に延びる複数の切り欠き部が形成される前記側面円形加工用研削工具を提供するものである。
【００１５】
また、本発明は、前記プロファイルホイールの研削面に形成される前記切り欠き部に、該研削面へ研削用水を供給するための貫通孔を、軸方向に向けて任意且つ少なくとも１つ、設ける前記側面円形加工用研削工具を提供するものである。
【００１６】
また、本発明は、前記ガイド板およびストッパーリングは、金属、樹脂又はこれらの複合材料から製造されたものである前記側面円形加工用研削工具を提供するものである。
【００１７】
また、本発明は、前記被削材は天然石、エンジニアストン等からなる方形の板材である前記側面円形加工用研削工具を提供するものである。
【００１８】
また、本発明は、前記研削工具による側面円形加工後の被削材側面が略半円断面の丸み形状に形成され、該略半円断面形状の上部の１／４円形部は、被削材厚さに係りなく、常に同一形状に研削される前記側面円形加工用研削工具を提供するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の側面円形加工用研削工具を用いれば、例えば石材からなるスラブ板の側面に対して、プロファイルホイールの凹面形状の研削面を常に一定の角度を維持しつつ、同時に該スラブ板の側面から内側に向かって所定の距離Ｙを研削する、所謂フルブルノーズ加工を、精度よくかつ安定的に継続して実施することができる。また、正対する一対の第１プロファイルホイールおよび第２プロファイルホイールの相互の研削面が非対称に形成され、とりわけナット側に取り付けられる第２プロファイルホイールの研削面に、Ｒ状曲線面の略中間部分を境に外周方向に向けてほぼテーパー状の傾斜面を設けたため、研削初期において被削材の側面を破砕することはなく円滑に研削でき、また、被削材であるスラブ板の板厚に多少のばらつきがあっても、これを柔軟に受け入れて対応することが可能である。また、被削材側面に形成される曲面の上半分、即ち上部１／４円形断面を形成する曲面は、厚さの異なる被削材であっても、常に同一形状に研削されるため、側面円形加工後の被削材を複数並べた場合に、見る者の自然体である斜め上方からの観察においては、整然として美麗な仕上がり面が提供できる。
【００２０】
また、該側面円形加工用研削工具による被削材側面に対する側面円形加工に際しては、ガイド板のプロファイルホイール側の側面を、研削の開始又は研削の進行過程において被削材の表面、即ち基準面に当接させることにより、被削材の基準面に対しての水平を維持するようにガイドされるため、非力でかつ比較的経験の浅い作業者であっても、高速で回転する電動工具を容易に扱うことができ、該側面に対する所定の曲面を形成する研削作業を安全に継続することが可能となる。
【００２１】
このようにして形成された被削材の側面は、両者を並列に複数枚繋ぎ合せても正確な曲面が形成された側面が保たれ、スラブ板の全長が一定に維持される。このようにしてスラブ板に対する側面円形加工が、現場における標準的な作業者の手作業によって、容易に且つ正確に、しかも効率よく実施することができる。従って、高価な専用機械を購入するという過大な投資も不要となり、施工用資材の過剰な購入によるコストの上昇や、資材の買い足しに起因する納期の遅れは未然に解消され、また、専門の加工業者への外注に依存するという負担からも免れることができる上、現場合せによる正確な施工を、省資源、低コストで効率的に実施することができる。さらに、本発明によるプロファイルホイールによれば、異なる厚さのスラブ板であっても、研削面を傷めることなく所望の曲率を美麗な仕上がり面を以って研削することが可能であり、幅広い用途に転用されることが期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態における側面円形加工用研削工具を図１〜図９を参照して説明する。図１は本実施の形態における側面円形加工用研削工具の先端側（電動工具の反対側）から見た分解斜視図、図２は本実施の形態における側面円形加工用研削工具の電動工具側から見た分解斜視図、図３は本実施の形態における側面円形加工用研削工具の先端側から見た斜視図、図４は本実施の形態における側面円形加工用研削工具の電動工具側から見た斜視図、図５は本実施の形態例における側面円形加工用研削工具の一部を断面で示す側面図、図６は研削面の形状を説明する拡大図、図７は本実施の形態例における側面円形加工用研削工具を用いた研削加工直前の状態を示す図、図８は本実施の形態例における側面円形加工用研削工具を用いた研削加工途中の状態を示す図、図９は本実施の形態例における側面円形加工用研削工具を用いた研削加工終了時の状態を示す図である。なお、図中、回転電動工具の記載は省略した。本明細書中、「前方」はナット側を言い、「後方」は電動工具側を言う。
【００２３】
本発明による側面円形加工用研削工具は、御影石や大理石等の天然石材、エンジニアストンなどの人工石材からなるスラブ板の側面に、所定の曲率を有する略半円形断面の加工、即ちフルブルノーズ加工を施す際に好適に用いられるものである。本発明の側面円形加工用研削工具において、回転電動工具のスピンドル１１は、本例では段差形状のスピンドルであって電動工具側より順に、基部１０１、基部１０１より小径の第１スピンドル本体１０２、第１スピンドル本体１０２より小径の第２スピンドル本体１０３及び第２スピンドル本体１０３より小径の雄螺子部１０４から成り、これらが一体化されたものである。基部１０１は電動工具の回転をスピンドル本体に伝達すると共に、ロックナット２０の締め付け力により、基部１０１とロックナット２０間に挟持される各種構成部材をスピンドル１１に固定させるものである。なお、第２スピンドル本体１０３の外周面には適宜のピッチでスピンドル１１の内部に連通する開口１０５が付設されている。この開口１０５は、湿式研削する場合、電動工具のスピンドル先端からスピンドル１１の内部を通ってプロファイルホイール１４、１８の研削面１４１、１８１に供給される研削用水の注水口となるものであり、任意の構成要素である。本例における上記回転電動工具のスピンドル１１は、多段式の形状を有するものを採用したが、本発明はこれによって限定されるものではなく、スピンドル１１に嵌挿される各構成部材の嵌合孔や用いられるベアリングの内径に対応して適宜設計変更され、例えば段差のない単軸ものを用いることも可能である。回転電動工具としては、ディスクグラインダー、サンダー、ポリッシャー等の手持ち式回転電動工具が挙げられる。
【００２４】
プロファイルホイールは、図１〜６に示すように側面が凹面形状の研削面１４１を有する略半円錐状の第１プロファイルホイール１４と、側面が凹面形状であって且つ前記第１プロファイルホイール１４と非対称の研削面１８１を有する略半円錐状の第２プロファイルホイール１８を、それぞれの研削面１４１、１８１を正対させて略半円断面の凹面状の研削面Ｒを形成させ、該研削面Ｒが外周面となるように回転電動工具のスピンドル１１に固定されるものである。第１プロファイルホイール１４及び第２プロファイルホイール１８は共に、略半円錐状外観であって、その中心部に第２スピンドル本体１０３が嵌合する嵌合孔と、該嵌合孔周辺の肉厚部１４５、１８５と、肉厚部１４５、１８５の外側の薄肉部から外側に徐々に肉厚となり研削面１４１、１８１に至る本体部１４６、１８６を有する。また、第１プロファイルホイール１４はガイド板１３側のスピンドル１０３に、研削面１４１が前方を向くように取付けられ、第２プロファイルホイール１８はナット側のスピンドル１０３に研削面１８１が後方を向くように取付けられる。
【００２５】
第１プロファイルホイール１４の研削面１４１と、第２プロファイルホイール１８の研削面１８１は、具体的には研削面１４１および１８１の凹面形状を特定する曲率が互いに異なるように設計されている。より具体的には、図６に示されるように、第１プロファイルホイール１４の研削面１４１は全体が半径Ｒ１の半円形断面を描くように凹面形状が形成されているのに対し、正対する第２プロファイルホイール１８の研削面１８１は、凹面形状の略中間部分１８９を境にその内側が半径Ｒ１の半円形断面を描くように凹面形状が形成され、略中間部分１８９の外側が周方向に向けて、ほぼテーパー状の傾斜面１８８を有する。テーパー状の傾斜面１８８の傾斜角としては、特に制限されず、該略中間部分１８９から円弧に比べて先端が外側にやや開く程度が、研削面が滑らかに形成される点で好ましい。このように、本発明の一対のプロファイルホイール１４、１８は、ロックナット側の第２プロファイルホイール１８の研削面１８１が外側に開いた形態であるため、研削初期において被削材の側面を破砕することはなく円滑に研削でき、また、被削材であるスラブ板の板厚に多少のばらつきがあっても、これを柔軟に受け入れて対応することが可能である。
【００２６】
また、プロファイルホイール１４、１８の研削面１４１、１８１は、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒を主成分とする砥石部１４４、１８４が形成され、該砥石部砥石部１４４、１８４には所望により円周方向に等ピッチで軸方向に延びる複数の切り欠き部（切り欠き溝）１４２、１８２を、さらには切り欠き部（切り欠き溝）１４２、１８２に所望により少なくとも１つの貫通孔１４３、１８３を設けることが望ましく、これによって切削屑排出や該砥石部１４４、１８４の冷却を効果的に図れると同時に、被削材に対する刃先の食い込み良好となり、鋭い切れ味に加えて研削工具としての寿命性能が向上する。なお、貫通孔１４３、１８３はプロファイルホイール本体部１４６、１８６内の連絡孔を通ってスピンドル１１の開口１０５に連通している。
【００２７】
回転電動工具の第１スピンドル本体１０２には、内径部に第１ベアリング１２を嵌合した円盤状部材からなるガイド板１３が回動自在に取り付けられる。ガイド板１３本体は図５に示すようにその内径部に２段に形成された貫通孔が設けられ、該貫通孔の大径部分が第１ベアリング１２を嵌合するための嵌合孔１３２と、嵌合孔１３２周辺の円環状の肉厚部１３５と、その外側の円環状の薄肉部１３７と、さらにその外側にあって、プロファイルホイール１８側に向き合う側面が平坦な円環状のガイド部１３１とを有している。ガイド板１３は、その内径部の嵌合孔１３２周辺に肉厚部１３５を設けることによって、嵌合される第１ベアリング１２とより広い接触面積を確保すると共にガイド板１３本体の強度化を図り、一方それに隣接する中央部分に円環状の薄肉部１３７を設けることで、ガイド板１３本体の軽量化を図っている。ガイド板１３の貫通孔のベアリング嵌合孔１３２に嵌合される第１ベアリング１２としては、特に制限されるものではなく、例えば外輪１２１と内輪１２３とのあいだに複数の鋼球１２２を填め込んだ通常市販のベアリングを適宜選択して使用することができる。第１ベアリング１２の内輪１２３はロックナット２０の締め付けによりスピンドル１１の基部１０１と第１プロファイルホイール１４の肉厚部１４５間に固定され、第１ベアリング１２の外輪１２１は第１ガイド板１３のベアリング嵌合孔１３２に嵌合するため、第１ガイド板１３は回転電動工具のスピンドル１１の回転に対してフリーとなり、その回動自在が保障されることとなる。
【００２８】
ガイド板１３は、被削材側面７２の研削に際しては、図７〜図９に示すようにガイド板１３の平坦な外周側面１３１を、被削材７０の基準面、即ち本例においてはスラブ板の表面７１に当接することにより、研削方向の水平が維持されて所定の曲率を有する凹面形状が容易に制御されると共に、高速で回転する電動工具によってもたらされる振動を吸収して、手ブレを防ぐために大きく寄与する。なお、ガイド板１３はプロファイルホイール１４、１８の研削面１４１、１８１の最大径より大径であると同時に一定の強度を有することが必須の要件となるが、工具全体の重量を考慮して比較的軽量の金属、樹脂およびそれらの複合材料から選択して形成されることが望ましい。より具体的には、例えば金属としては、マグネシウムやアルミニウム等の軽金属及びそれらの合金が、比較的軽量で一定の耐熱性と剛性を有すると共に、加工性に優れる点で好適である。また、ガイド板１３を構成する素材を各種樹脂とすることが、研削加工によって仕上げられた大理石等からなるスラブ板の表面７１に傷をつけることがない点で更に好ましい。また、複合材料としては繊維強化金属や耐熱性の繊維強化樹脂等が挙げられる。ガイド板１３の肉厚部の厚さとしては、特に制限されず、素材の強度及び工具全体の重量を勘案し、且つ工具の回転に伴う共振を考慮して設計され、通常５〜１０ｍｍ程度である。
【００２９】
第１プロファイルホイール１４と第２プロファイルホイール１８間に挟持されるように嵌挿され、回動自在に取付けられるストッパーリング１５は、前記ガイド板１３より小径のリング状部材１６５と、リング状部材１６５の内側に位置しリング状部材１６５と一体に形成されるその内径部に嵌合孔１６３を設けた環状部１６２とからなり、該嵌合孔１６３に嵌合された第２ベアリング１５を介して第２スピンドル本体部１０３に取付けられることによって、該スピンドル１１の回転に対してフリーな、所謂回動自在な状態が維持される。
【００３０】
前記ストッパーリング１６は、正対する二つの第１プロファイルホイール１４と第２プロファイルホイール１８との間に位置し、且その内径部に嵌合した第２ベアリング１５を介してスピンドル１１に取付けられるリング状のものであって、被削材７０の側面（基準面）７２からの研削距離（研削深さ）Ｙを定めるものである。該ストッパーリング１６の形状は、二つのプロファイルホイール１４、１８間に挟持され、前記研削距離Ｙを定めるものであるから理想的にはより薄く形成して、被削材７０の側面（基準面）７２に研削残部を無くすことが望まれるが、スピンドル１１の回転に対してフリーな状態を維持し、研削距離を健全に制御するためには第２ベアリング１５を内蔵することは否めず、嵌合される第２ベアリング１５との接触面積を一定の幅を持って確保する必要がある。そこで本例においては該ストッパーリング１６の内径部分、即ち、第２ベアリング１５の嵌合孔１６３周辺に環状部１６２を設け、第２ベアリング１５との接触面積を確保し、ガイド部に相当する外周端面１６１を可能な限り薄く形成することで対処した。なお、該ストッパーリング１６は前記ガイド板１３より小径であると同時に、その外径は二つのプロファイルホイール１４、１８の最小研削面とほぼ同径であるか、やや大きい径であり、その板厚は前記ガイド板１３より薄く形成されるため、上記の事情により一定の強度が必要となるが、工具全体の重量を考慮して前記ガイド板１３同様比較的軽量の金属、樹脂およびそれらの複合材料から選択して形成されることが望ましい。該ストッパーリング１６は被削材側面７２の研削に際しては、研削の経過に伴ってその外周端面１６１が、被削材７０の側面７２、即ち本例においてはスラブ板７０の側面（基準面）７２に接近し、該側面７２に該端面１６１が当接することにより研削の進行が停止され、前記研削距離（研削深さ）Ｙが容易に且つ確実に制御される。ストッパーリング１６のベアリング嵌合孔１６３に嵌合される第２ベアリング１５は、前記第１ベアリング１２に比較して小型であるが、実質的には同種のものであり、例えば外輪１５１と内輪１５３とのあいだに複数の鋼球１５２を填め込んだ通常市販のベアリングを適宜選択して使用することができる。
【００３１】
上記のように本発明の側面円形加工用研削工具は、図示を省略した手持ち式の各種電動工具のスピンドル１１に、その内径の嵌合孔１３２に第１ベアリング１２を嵌合した円盤状のガイド板１３、側面が凹面形状の研削面１４１を有する略半円錐状の第１プロファイルホイール１４、その内径の嵌合孔１６３に第２ベアリング１５を嵌合したリング状のストッパーリング１６、側面が凹面形状であって且つ前記第１プロファイルホイール１４と非対称の研削面１８１を有する略半円錐状の第２プロファイルホイール１８を、この順に、該スピンドル１１の軸心に対して直交状態で取付けられた後、その外側のスピンドル１１に平ワッシャ１９を介してロックナット２０によって固定される。すなわち、第１スピンドル本体１０２には、第１ベアリング１２を介してガイド板１３が取り付けられ、第２スピンドル本体１０３には、第１プロファイルホイール１４がガイド板１３を背にして研削面１４１を前方に向けて取着され、ストッパーリング１６が第２ベアリング１５を介して取り付けられ、更に第２プロファイルホイール１８がロックナット２０を背にして研削面１８１を後方に向けて取着される。そして、側面円形加工用研削工具１０は、第１プロファイルホイール１４の研削面１４１と、第２プロファイルホイール１８の研削面１８１を正対させて略半円断面の凹面状の研削面Ｒを形成させ、該研削面Ｒが外周面となるようにしている。
【００３２】
次に、本例の側面円形加工用研削工具１０を用いて被削材の側面７２をフルブルノーズ加工する研削方法の一例を示す。先ず、水平面を有する研削治具８０上に、表面７１を上方にした被削材７０を固定する。予め電動工具のスイッチをオンした状態でガイド板１３の平坦な側面１３１を被削材の基準面（表面）７１へ当接し、被削材７０と回転電動工具の位置関係を決定する（図７）。この状態で、プロファイルホイールの研削面Ｒは被削材の側面（基準面）に対して、正対し所定の曲率を確保している。次いで、ガイド板１３の側面１３１と研削方向（図中、矢印Ｚ）を平行に保ったまま、研削加工を行う。この際、ガイド板１３はスピンドル１１の回転に影響されず、被削材７０の基準面７１上で静止状態であるため、プロファイルホイールを研削方向に対して常に一定となるように維持することができる。そして、研削は被削材の側面７２のコーナー部から行われる（図８）。この際、第２プロファイルホイールの研削面１８１は研削面１８１の略中央部１８９から外側に向けてテーパー状の傾斜面１８８となっているため、研削初期において被削材の側面７２のコーナー部を破砕することはなく円滑に研削でき、また、被削材であるスラブ板の板厚に多少のばらつきがあっても、これを柔軟に受け入れて対応することができる。被削材の側面７２から被削材の中央方向に研削が進む過程で、ストッパーリング１６の外周端面１６１が被削材の側面７２と接触するため、プロファイルホイールの奥行き方向への進行は停止する（図９）。この際、ストッパーリング１６はスピンドル１１の回転に影響されず、被削材７０の側面７２端で静止状態であるため、手振れを防止することができる。一方、奥行き方向に直角で側面７２に沿った方向（図１３中、矢印Ｘ方向）に対する研削方法としては、適宜の位置から開始して適宜の長さ分を往復移動して研削し、更に移動しつつこれを繰り返し行えばよい。本例の研削加工によれば、特段の操作を労せずに、側面７２に対して、正確で安定的な曲率を繰り返して得ることが可能となり、被削材も半円形断面の美麗な仕上がり面７４が形成される。特に、該仕上がり面７４を斜め上方から観察すると半円形断面形状の上半分は、綺麗な丸みを帯びた形状とすることができる。
【実施例１】
【００３３】
市販の手持ち式ポリッシャーを用意し、該ポリッシャーの多段式のスピンドル１１に、図１〜図５示すように形成された各部材を嵌挿、固定して側面定角研削工具１０を構成した。具体的には、外径２０.０ｍｍの第１スピンドル本体１０２に、ベアリング嵌合孔１３２に第１ベアリング１２を嵌め込んだ外径９６.２ｍｍ、厚さ７.５ｍｍの樹脂製のガイド板１３と、スピンドル本体１０３に、下記仕様の第１プロファイルホイール１４を、研削面１４１を前方に向けて嵌挿し、次いで第２ベアリング１５を介してストッパーリング１６を嵌挿し、さらに該ストッパーリング１６を挟んでその外側のスピンドル本体１０３に、下記仕様の第２プロファイルホイール１８を、研削面１８１が第１プロファイルホイール１４を向くようにして嵌挿し、平ワッシャ１９を介して雄螺子部１０４に螺合したロックナット２０の締め付けにより、スピンドル１１の軸心に対して直交状態を維持するようにして固定した。この際、該スピンドル１１の基部１０１には第１スピンドル本体１０２に嵌挿した第１ベアリング２の内輪１２３が当接し、以下順に第１プロファイルホイール１４、第２ベアリング１５の内輪１５３、第２プロファイルホイール１８および平ワッシャ１９が、相互に当接しながら第２スピンドル本体１０３に嵌め込まれ、雄螺子部１０４に螺合したロックナット２０の締め付けによって強固に固定され、所定の凹面形状の研削面が形成された本例による側面円形加工用研削工具を完成した。なお、第１プロファイルホイール１４及び第２プロファイルホイール１８の研削面１４１、１８１には、予めダイヤモンド砥粒層からなる砥石部１４４、１８４が形成され、該砥石部１４４、１８４には図３および図４に示すように、円周方向に等分であって軸方向に延びる６本の深さ０．５ｍｍの切り欠き溝１４２、１８２を形成し、該切り欠き溝１４２、１８２には軸心方向に貫通するそれぞれ１つの貫通孔１４３、１８３を形成した。
【００３４】
・第１プロファイルホイール；図６の左側に示すような研削面形状であり、凹面状の研削面１４１の半径Ｒ１が１７．５ｍｍ、研削面の最小径４８．５ｍｍ、研削面の最大径７２．５ｍｍ、高さ（軸方向厚み）１６．６ｍｍである。
【００３５】
・第２プロファイルホイール；図６の右側に示すような研削面形状であり、研削面１８１の小径部１８７からほぼ中間部１８９までの凹面状の研削面１８１の半径Ｒ１が１７．５ｍｍ、研削面の最小径４８．５ｍｍ、研削面の最大径７５．５ｍｍ、高さ（軸方向厚み）２０．０ｍｍであり、研削面１８１の中間部１８９から外周方向にはほぼ直線の傾斜面（テーパー面）１８８を形成した。
【００３６】
厚さが３０．８ｍｍで、１０００ｍｍ四方の御影石からなるスラブ板を被削材７０として３枚用意し、該被削材の表面７１と、それに連なる側面７２をそれぞれ基準面として、上記側面円形加工用研削工具（以下単に「研削工具」ということがある。）を用い、被削材７０の側面７２に対して半径１５ｍｍの円形断面形状の側面円形加工を実施した。図１０に示すように平坦な研削冶具１０に固定した該被削材９の表面７１に、研削工具のガイド板１３のガイド面１３１を水平に当接しながら、電動工具をオンにして側面７２に対する研削を開始した。ガイド板１３は嵌合されている第１ベアリング１２の作用により、高速で回転する電動工具に関係なく安定した状態で被削材７０の基準面に対する水平を維持し、極めて順調に研削が進行して、図８に示すような経過を経て終局的には図９に示すようにストッパーリング１６の外周端面１６１が、被削材７０の側面７２の基準面に到達し、それに当接した時点で研削の進行は停止され、結果として被削材７０の側面（基準面）７２からの研削距離Ｙが確定された。このように加工された被削材７０の側面は、図１０の写真に示すように半円形断面の丸みを帯びた美麗な仕上がり面７４が形成され、該仕上がり面を斜め上方から観察すると半円形断面形状の上半分、即ち上部１／４円形断面部７４１は丸みを有し、下部１／４部分は平坦状の斜面であった。更に、他の２枚の被削材７０についても同様の方法によりフルブルノーズ加工を実施したところ、被削材７０の側面は、図１０の写真と同じ半円形断面の丸みを帯びた美麗な仕上がり面が形成され、同様に半円形断面形状の上半分、即ち上部１／４円形断面部７４１は丸みを有し、下部１／４部分は平坦状の斜面であった。これら加工された３枚の被削材７０を並列につなぎ合わせたところ、図１３に示すように半円形断面形状の側面は一定の形状を有して精度良く連なり、該半円形断面形状の側面から反対側の側面までの距離も正確に揃えられ、所定の曲面に加え、側面（基準面）７２からの研削距離Ｙも精度良く制御されていることが確認された。
【実施例２】
【００３７】
被削材の板厚３０．８ｍｍに代えて、３２．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして３枚の被削材に対するフルブルノーズ加工を実施した。図１１の写真に示すようにいずれの被削材も半円形に近似した美麗な仕上がり面が形成され、該仕上がり面を斜め上方から観察すると半円形断面形状の上半分、即ち上部１／４円形断面形状部は同一形状に研削され、所定の曲率並びに研削距離Ｙもそれぞれ精度良く制御されていることが確認された。
【実施例３】
【００３８】
被削材の板厚３０．８ｍｍに代えて、２８．２ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして３枚の被削材に対するフルブルノーズ加工を実施した。図１２の写真に示すようにいずれの被削材も半円形断面形状に近似した美麗な仕上がり面が形成され、該仕上がり面を斜め上方から観察すると半円形断面形状の上半分、即ち上部１／４円形断面形状部は同一形状に研削され、所定の曲率並びに研削距離Ｙもそれぞれ精度良く制御されていることが確認された。
【００３９】
実施例１〜３によって側面円形加工を施された被削材を並べ、その端面を斜め上方から観察すると、被削材それぞれの厚さに影響されることなく、加工された側面における半円形上の上半分、即ち上部の１／４円形断面形状部は同一形状に研削され、外観上整った形状に加工されていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の側面円形加工用研削工具は、研削面が正対する一対のプロファイルホイールにおいて、正対する相互の研削面を非対称に形成し、それに加えてガイド板とストッパーリングを付加するという簡略な構造であるにも拘らず、天然大理石等のスラブ板に対する半円形の側面を形成する所謂フルブルノーズ加工において、所定の曲率および研削距離Ｙを持って、正確に且つ相互にバランスよく研削するために、極めて効果的に機能することが確認された。しかも施工現場における研削作業において、特段に高度な技能を有する熟練作業者を必要とせず、一定の訓練を受けた作業者であれば比較的容易に、かつ安定的な側面円形加工を効率良く実施することができる。また、本発明による側面円形加工用研削工具は、ガイド板を被削材の基準面に乗せた状態で作業ができるため、非力な作業者であっても高速で回転する電動工具が扱いやすく、安全に作業を継続することが可能となる。さらに、本発明による前記所定の曲率は、使用されるプロファイルホイールの研削面半径Ｒを適宜に設計変更することが可能であるところから、より幅広い用途に転用されることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施の形態における側面定角研削工具の先端側（電動工具の反対側）から見た分解斜視図である。
【図２】本実施の形態における側面定角研削工具の電動工具側から見た分解斜視図である。
【図３】本実施の形態における側面定角研削工具の先端側から見た斜視図である。
【図４】本実施の形態における側面定角研削工具の電動工具側から見た斜視図である。
【図５】本実施の形態例における側面定角研削工具の一部を断面で示す側面図である。
【図６】本例の側面定角研削工具の研削面の形状を説明する拡大図である。
【図７】本実施の形態例における側面定角研削工具を用いた研削加工直前の状態を示す図である。
【図８】本実施の形態例における側面定角研削工具を用いた研削加工途中の状態を示す図である。
【図９】本実施の形態例における側面定角研削工具を用いた研削加工終了時の状態を示す図である。
【図１０】実施例１によって加工された被削材側面の写真である。
【図１１】実施例２によって加工された被削材側面の写真である。
【図１２】実施例３によって加工された被削材側面の写真である。
【図１３】実施例１によって加工された被削材を３枚横並びにした図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０        側面円形加工用研削工具
１１        スピンドル
１２        第１ベアリング
１３        ガイド板
１４        第１プロファイルホイール
１５        第２ベアリング
１６        ストッパーリング
１８        第２プロファイルホイール
１９        座金
２０        ロックナット
７０        被削材（タイル材）
７１        タイル材表面（基準面）
７２        側面
１４１、１８１  研削面
１４２、１８２  切り欠き部
１４３、１８３  貫通孔
１４４、１８４  砥石部
Ｙ          所定の研削距離（研削深さ）
【図１】
2005349546.tif 000003
【図２】
2005349546.tif 000004
【図３】
2005349546.tif 000005
【図４】
2005349546.tif 000006
【図５】
2005349546.tif 000007
【図６】
2005349546.tif 000008
【図７】
2005349546.tif 000009
【図８】
2005349546.tif 000010
【図９】
2005349546.tif 000011
【図１０】
2005349546.tif 000012
【図１１】
2005349546.tif 000013
【図１２】
2005349546.tif 000014
【図１３】
2005349546.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月17日(2004.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
【図１】本実施の形態における側面円形加工用研削工具の先端側（電動工具の反対側）から見た分解斜視図である。
【図２】本実施の形態における側面円形加工用研削工具の電動工具側から見た分解斜視図である。
【図３】本実施の形態における側面円形加工用研削工具の先端側から見た斜視図である。
【図４】本実施の形態における側面円形加工用研削工具の電動工具側から見た斜視図である。
【図５】本実施の形態例における側面円形加工用研削工具の一部を断面で示す側面図である。
【図６】本例の側面円形加工用研削工具の研削面の形状を説明する拡大図である。
【図７】本実施の形態例における側面円形加工用研削工具を用いた研削加工直前の状態を示す図である。
【図８】本実施の形態例における側面円形加工用研削工具を用いた研削加工途中の状態を示す図である。
【図９】本実施の形態例における側面円形加工用研削工具を用いた研削加工終了時の状態を示す図である。
【図１０】実施例１によって加工された被削材側面の写真である。
【図１１】実施例２によって加工された被削材側面の写真である。
【図１２】実施例３によって加工された被削材側面の写真である。
【図１３】実施例１によって加工された被削材を３枚横並びにした図である。